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(帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)疊加場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)動(dòng))如圖所示,x軸正方向水平向右,y軸正方向豎直向上.在xOy平面內(nèi)有與y軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng),在半徑為R的圓內(nèi)還有與xOy平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)在圓的左邊放置一帶電微粒發(fā)射裝置,它沿x軸正方向發(fā)射出一束具有相同質(zhì)量m、電荷量q(q>0)和初速度v的帶電微粒.發(fā)射時(shí),這束帶電微粒分布在0<y<2R的區(qū)間內(nèi).已知重力加速度大小為g.
(1)從A點(diǎn)射出的帶電微粒平行于x軸從C點(diǎn)進(jìn)入有磁場(chǎng)區(qū)域,并從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸負(fù)方向離開(kāi),求點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向.
(2)請(qǐng)指出這束帶電微粒與x軸相交的區(qū)域,并說(shuō)明理由.
(3)若這束帶電微粒初速度變?yōu)?/FONT>2 v,那么它們與x軸相交的區(qū)域又在哪里?并說(shuō)明理由.
如圖所示,一帶電粒子,質(zhì)量為m,電量為q,以平行于Ox軸的速度v從y軸上的a點(diǎn)射入圖中第一象限所示的區(qū)域。為了使該粒子能從x軸上的b點(diǎn)以垂直于Ox軸的速度v射出,可在適當(dāng)?shù)牡胤郊右粋(gè)垂直于xy平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。若此磁場(chǎng)僅分布在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi),重力忽略不計(jì),試求:
(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
(2)該圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑。
t0 |
2 |
2tan
| ||
1-tan2
|
如圖所示,帶電平行金屬板相距為2R,在兩板間半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,兩板及其左側(cè)邊緣連線均與磁場(chǎng)邊界剛好相切。一質(zhì)子(不計(jì)重力)沿兩板間中心線O1O2從左側(cè)O1點(diǎn)以某一速度射入,沿直線通過(guò)圓形磁場(chǎng)區(qū)域,然后恰好從極板邊緣飛出,在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t0。若僅撤去磁場(chǎng),質(zhì)子仍從O1點(diǎn)以相同速度射入,經(jīng)時(shí)間打到極板上。求:
(1)求兩極板間電壓U;
(2)求質(zhì)子從極板間飛出時(shí)的速度大小;
(3)若兩極板不帶電,保持磁場(chǎng)不變,質(zhì)子仍沿中心線O1 O2從O1點(diǎn)射入,欲使質(zhì)子從兩板間右側(cè)飛出,粒子射入的速度應(yīng)滿足什么條件?
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